sok tömeg olyan kis mennyiségben, hogy létezik egy eseményhorizont: egy olyan régió, amelyből semmi, még a fény sem menekülhet. Ez azonban nem feltétlenül jelenti azt, hogy a fekete lyukak beszívják az anyagot; egyszerűen gravitálnak. J. Wise / Georgia Institute of Technology and J. Regan / Dublin City University

a fekete lyukak az univerzum legfurcsább, legcsodálatosabb tárgyai. Hatalmas mennyiségű tömeg koncentrálódik egy rendkívül kis térfogatra, elkerülhetetlenül összeomlanak a szingularitásokra, eseményhorizontokkal körülvéve, ahonnan semmi sem tud menekülni. Ezek a legsűrűbb tárgyak az egész univerzumban. Amikor valami túl közel kerül az egyikhez, a fekete lyuk erői szétszakítják; amikor bármely anyag, antianyag vagy sugárzás áthalad az eseményhorizonton, egyszerűen a központi szingularitásra esik, növelve a fekete lyukat, hozzáadva annak tömegét.

Ezek a fekete lyukakkal kapcsolatos tulajdonságok mind igazak. De van egy kapcsolódó ötlet, amely abszolút fikció: a fekete lyukak a környező anyagot szívják be. Ez nem lehet távolabb az igazságtól, és teljesen hamisan mutatja be, hogyan működik a gravitáció. A fekete lyukakkal kapcsolatos legnagyobb mítosz az, hogy szopni. Itt a tudományos igazság.

olyan eseményhorizonttal rendelkezik, ahonnan semmi sem tud elmenekülni, valamint szomszédainak kannibalizálására. De nincs semmi “szopás”, ami ezt okozná, egyszerűen az anyag megzavarása és egy alkalmi anyagfolt. Röntgen: NASA / CXC / UNH / D. Lin et al, optikai: CFHT, illusztráció: NASA / CXC / M. Weiss

mind elvben, mind a gyakorlatban sokféle módon lehet fekete lyukat létrehozni. Lehet egy nagy, hatalmas csillag Go szupernóva, ahol a központi mag implodes és képez egy fekete lyuk. Tanúja lehet két neutroncsillag összeolvadásának, ahol ha átlépnek egy meghatározott tömegküszöböt, akkor egy újonnan kialakult fekete lyukat eredményeznek. Vagy lehet, hogy egy nagy anyaggyűjtemény — akár egy szupermasszív csillag, akár egy hatalmas gázfelhő — összeomlik közvetlenül egy fekete lyukba.

ha elegendő tömeg van egy elég koncentrált térben, egy eseményhorizont alakul ki körülötte. Az eseményhorizonton kívül még mindig elmenekülhet, ha fénysebességgel távolodik el a fekete lyuktól. Mégis, ha az eseményhorizonton belül lennél, akkor még a C-nél, a végső kozmikus sebességkorlátozásnál is, bármilyen út, amelyet megtehetsz, továbbra is a központi szingularitás felé vezetne. A fekete lyuk eseményhorizontján belül nincs menekülés.

az eseményhorizonton belül minden egydimenziós szingularitásra süllyed, amely legfeljebb egydimenziós. Egyetlen háromdimenziós szerkezet sem képes sértetlenül túlélni. Kérdezze meg a Van / UIUC fizikai osztályt

a fekete lyukon kívüli tárgyakhoz, de még mindig sok baj van. Mivel a fekete lyukak olyan hatalmas tárgyak,amikor közel kerülsz egyhez, jelentős árapályerőket tapasztalsz. Lehet, hogy leginkább ismeri a Hold árapály erejét, és azt, hogy hogyan hat a földdel.

persze, átlagosan a Holdat ponttömegként, a földet pedig ponttömegként kezelheti, amelyet a viszonylag nagy távolság választ el 380 000 kilométer. De valójában a Föld nem egy pont, hanem egy tárgy, amely valódi, adott kötetet foglal el. A Föld részei közelebb lesznek a Holdhoz, mint mások; a részek távolabb lesznek. A közelebbi részek nagyobb gravitációs vonzerőt fognak tapasztalni, mint az átlag; a távolabbi részek az átlagnál kisebb vonzerőt fognak tapasztalni.

lesz egy erő, amely egy külső gravitációs tömeg irányába húzza. Az objektum mentén lévő különböző pontok kissé eltérő erőket tapasztalnak meg, ami nettó árapály erőt eredményez: az egyes pontok ereje közötti különbségek az egész objektum átlagos nettó erejével szemben. Oceanográfiai Tanszék, Haditengerészeti Posztgraduális Iskola

de nem csak az a tény, hogy a Föld egyes részei közelebb vannak, a részek pedig távolabb vannak a Holdtól. Mint minden fizikai tárgy, a Föld háromdimenziós, ami azt jelenti, hogy a föld” felső “és” alsó ” területei (a Hold szempontjából) befelé, a Föld középpontja felé húzódnak, a közepén található részekhez képest.

minden elmondott, ha kivonjuk a Föld minden pontján tapasztalt átlagos erőt, láthatjuk, hogy a felszínen lévő összes különböző pont másképp tapasztalja meg a külső erőket a Holdról. Ezek az erővonalak feltérképezik a viszonylagos erők egy objektum tapasztalatok, és magyarázza, hogy miért tárgyak, amelyek megtapasztalják árapály kap feszített mentén az irányt az erő tömörített merőleges irányban az erő.

az átlagos nettó erőhöz, míg a központtól eltérő pontok eltérő nettó erőket tapasztalnak. Ez “spagetti” hatást eredményez. Krishnavedala / Wikimedia Commons

minél közelebb kerülsz egy hatalmas objektumhoz, annál nagyobbak lesznek ezek az árapály erők; az árapály erők még gyorsabban nagyobbak lesznek, mint a gravitációs erő! Mivel a fekete lyukak rendkívül masszívak és rendkívül kompaktak, a világegyetem legnagyobb ismert árapály-erőit hozzák létre. Ezért, ahogy közeledik egy fekete lyukhoz, úgy találja magát, hogy “spagettifikálódik”, vagy vékony, tészta alakú.

ennek alapján könnyű megérteni, miért várná el, hogy a fekete lyukak szopjanak be: minél közelebb kerülsz az egyikhez, annál erősebb lesz a vonzó gravitációs erő, annál erősebb az árapály erők, amelyek szétszakítanak.

az árapály megzavarása szétszakítja, amikor egy fekete lyukhoz közeledik. Egy LHC-tömegű fekete lyuk esetében ezek az erők lényegtelenek, mivel elhanyagolhatóan kicsiek, de a galaxisunk központjában lévő fekete lyukak esetében az eseményhorizonthoz közeli árapály erők hatalmasak lehetnek. ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser

mégis, az a gondolat, hogy beszippantasz egy fekete lyukba, továbbra is tévhit,és egy ilyen doozy. Minden egyes részecske, amely egy fekete lyuk által érintett tárgyat alkot, továbbra is ugyanazok a fizikai törvények hatálya alá tartozik, beleértve az általános relativitáselmélet által generált téridő gravitációs görbületét.

bár igaz, hogy a tér szövetét a tömeg jelenléte görbíti, és hogy a fekete lyukak a világegyetem legnagyobb tömegkoncentrációját kínálják, az is igaz, hogy ennek a tömegnek a sűrűsége nem számít, hogy a tér mennyire ívelt. Ha a napot egy azonos tömegű fehér törpével, neutroncsillaggal vagy fekete lyukkal helyettesítené, akkor a Földön ható gravitációs erő nem lenne más. Ez a teljes tömeg görbíti a körülötted lévő teret; a sűrűségnek gyakorlatilag semmi köze ehhez.

rács, a tömeg lefelé helyezése azt eredményezi,hogy az “egyenes” vonalak ehelyett egy meghatározott összeggel görbülnek. Az Általános relativitáselméletben a teret és az időt folyamatosnak tekintjük, de az energia minden formája, beleértve, de nem kizárólagosan a tömeget, hozzájárul a téridő görbületéhez. Ha a Földet sűrűbb változattal helyettesítenénk, akár egy szingularitással is, akkor az itt látható téridő deformáció azonos lenne; csak a Föld belsejében lenne figyelemre méltó különbség. Christopher Vitale, a Networkologies and the Pratt Institute

távolról nézve a fekete lyuk olyan, mint bármely más tömeg az univerzumban. Csak akkor, ha rendkívül közel kerül — néhány Schwarzschild radii — hez -, elkezdi észrevenni a newtoni gravitációtól való eltéréseket. Ennek ellenére a fekete lyuk egyszerűen vonzóként működik, és a hozzá közeledő tárgyak ugyanazokat a pályákat fogják elérni, mint általában: egy kör, ellipszis, parabola vagy hyperbola, nagyon jó közelítéshez.

az árapályerők miatt a közeledő tárgyak szétszakadhatnak, és mivel a fekete lyuk körül felhalmozódott anyag felhalmozódó lemez formájában van jelen, további hatások lehetnek: mágneses mezők, súrlódás és fűtés. Az ügy egy részét, tekintettel ezekre a további kölcsönhatásokra, valószínűleg lelassítják, majd végül lenyelik a fekete lyuk, de a túlnyomó többség továbbra is elmenekülne.

az akkumulációs lemez közepén lévő szupermasszív fekete lyuk keskeny, nagy energiájú anyagsugarat küld az űrbe, merőleges a lemezre. A körülbelül 4 milliárd fényévnyire lévő blazár a legnagyobb energiájú kozmikus sugarak és neutrínók sokaságának az eredete. Csak a fekete lyukon kívülről származó anyag hagyhatja el a fekete lyukat; az eseményhorizonton belülről származó anyag soha nem tud menekülni. DESY, Science Communication Lab

a helyzet az, hogy a fekete lyukak nem szívnak be semmit; nincs olyan erő, amelyet egy fekete lyuk kifejtene, hogy egy normál tárgy (például Hold, bolygó vagy csillag) nem fejt ki. Végül csak a gravitáció. A legnagyobb különbség az, hogy a fekete lyukak sűrűbbek, mint a legtöbb tárgy, sokkal kisebb helyet foglalnak el, és sokkal masszívabbak lehetnek, mint bármely más objektum. A szaturnusz lehet, hogy csak jól kering a Nap, de ha cserélje ki a Nap a fekete lyuk a közepén a Tejút — egy fekete lyuk, hogy egy 4,000,000-ször olyan erős, mint a Nap — az árapály-erők lenne elég erős ahhoz, hogy megtörje a Szaturnusz fel egy hatalmas gyűrű, hol lesz része a fekete lyuk akkréciós diszk. Mivel elég súrlódás, fűtés és gyorsulás van a gravitációs, elektromos és mágneses mezők jelenlétében, amit az összes anyag generál, végül beleesik és lenyelik.

az accretes számít, és két merőleges fúvókában kifelé gyorsítja annak egy részét, ami a kvazárok működésének kiemelkedő leírója. Az a kérdés, amely bármilyen fajta fekete lyukba esik, felelős a fekete lyuk tömegének és eseményhorizontjának további növekedéséért. Annak ellenére, hogy az összes tévhit ott, azonban, nincs “szopás” a külső anyag. Márk A. Garlick

a Fekete lyukak csak úgy tűnik, hogy szar ügy, mert annyira masszív, illetve ezek kombinációja árapály-erők, valamint a baj már jelen szerte a fekete lyuk tépheti külső tárgyak egymástól, ahol egy bizonyos töredéke tépett szét részecskék tapasztalat elég húzza erő választotta helyette a akkréciós diszk, végül pedig a maga a fekete lyuk. De a fekete lyukak rendetlen evők lesznek; az anyag túlnyomó többsége, amely egy fekete lyuk közelében halad, valamilyen formában visszatér. Ez csak az a kis rész, amely az eseményhorizontba esik, ami valaha is növekedni fog.

ez súrlódás, fűtés, valamint a mozgásban lévő töltött részecskék kölcsönhatása olyan elektromágneses erőket hoz létre, amelyek az eseményhorizonton belül tömegeket képesek tölcsérezni. De egy fekete lyuk egyetlen ponton sem fejt ki szívó erőt; csak egy standard, a malomból származó gravitációs erő. Mark Garlick (University of Warwick)

Ha az Univerzum minden tömegét egy egyenértékű tömegű fekete lyukkal helyettesítenénk, és eltávolítanánk az összes súrlódási anyagot, mint például az accretion lemezeket, nagyon kevés lenne beszippantani. Az egyetlen súrlódás, amelyet egy részecske tapasztalna, a gravitációs sugárzás kibocsátásának köszönhető, amikor áthalad a fekete lyuk által generált ívelt téridőn. Csak az anyag, amely a belső teret az eseményhorizont sugara háromszorosára képezte — a belső tér a legbelső stabil körkörös pályához (ISCO) a relativitásban — feltartóztathatatlanul “beszívódik”, maga Einstein elméletének viselkedése miatt. Összehasonlítva azzal, ami fizikai valóságunkban valójában az eseményhorizontba esik, ezek a hatások elhanyagolhatóak.

a végén csak a gravitációs erő és az ívelt téridő lenne, ami ezeknek a tömegeknek a jelenlétéből eredne. Az a gondolat, hogy a fekete lyukak bármit beszívnak, a legnagyobb mítosz róluk. A gravitáció miatt nőnek, semmi több. Ebben az univerzumban ez több mint elég.

Kövess a Twitteren. Nézze meg a honlapomat, vagy néhány más munkám itt.